Japanski hidrogelovi najavljuju eru mekih materijala

Japanski naučnici predvođeni profesorkom Džian Ping Gong stvorili su hidrogelove sa dvostrukom mrežom koji se sastoje od skoro 90 procenata vode i dva tipa polimerne mreže: jedna je kruta i krhka, druga meka i rastegljiva. Tako je napravljen inovativan, jak materijal, sa velikom mehaničkom snagom, koji bi izdržao da ga pregazi veliki kamion.

Istraživači vide široku primenu ovih gelova a neki od njih su se fokusirali na regenerativnu medicinu.

Tim Univerziteta Hokaido sa profesorom Jasudom na čelu radi na tome da se biokompatibilnim hidrogelom može potpuno popraviti zglobna hrskavica. U eksperimentalnoj fazi uspeli su da regenerišu hrskavicu kunića ugrađujući ovaj specijalni gel i to je bio prvi slučaj uspešne regeneracije hrskavice tim materijalom.

Novi hidrogelovi sa različitim mogućnostima

Posle razvoja nove klase hidrogelova, istraživači su nastavili da im dodaju nova svojstva. Tako su napravili anizotropan gel koji pri mehaničkoj stimulaciji menja svoja svojstva. To je rastegljiv hidrogel koji pri rastezanju i vraćanju pokazuje različiti spektar boja. Reverzibilan je kada je podvrgnut kompresiji i zatezanju, što je svojstvo koje nedostaje mnogim hidrogelovima.

„U polju materijalnog inženjeringa i mehanike, ovaj izum bi mogao da se iskoristi za modelovanje i dizajniranje funkcionalnih materijala za različite svrhe. Cilj je da se napravi jači anizotropan gel koji će moći da se proizvodi i u većim veličinama, sa potencijalnom primenom u medicini“, rekao je dr Anamul Hak, koji je napravio anizotropan gel.

Najnoviji hidrogel sa karakteristikama mišića

Istraživačka grupa u Japanu je ove godine objavila najnovije dostignuće – hidrogel koji je inspirisan procesom odgovornim za rast mišića.

Kada ljudi vežbaju u teretani, naprezanje uzrokuje slabljenje mišićnih vlakana i oslobađaju se faktori koji podstiču formiranje novih, jačih vlakana. Da bi se ovo desilo, mišići moraju da budu snabdeveni amino-kiselinama, gradivnim blokovima proteina.

Oponašajući prirodan proces, naučnici su smislili kako da hidrogelove sa dvostrukom mrežom dovedu do toga da se ponašaju kao mišići – ono što ne pokida hidrogel, učini ga još snažnijim.

Nadaju se da bi njihov rad mogao doprineti razvoju samorastućih gel-materijala i da bi ti materijali mogli da nađu primenu za pacijente sa povredama koštanog sistema.

„Ovakvi materijali bi mogli da se iskoriste za pravljenje fleksibilnih egzoskeleta, specijalnih odela koja bi potencijalno postajala jača i funkcionalnija što se više koriste. Pošto mnogi tipovi gelova sa dvostrukom mrežom imaju slične mehaničke karakteristike, ovaj proces se može primeniti na širok spektar gelova, proširujući opseg mogućih primena“, izjavila je profesorka Gong.